Земната кора: всичко, което трябва да знаете

Земната кора е изключително тънък слой скала, който представлява най-външната твърда обвивка на нашата планета. В относително отношение дебелината му е като тази на кожата на една ябълка. Той представлява по-малко от половината от 1% от общата маса на планетата, но играе жизненоважна роля в повечето природни цикли на Земята.

На някои места кора може да бъде по-дебела от 80 километра, а на други - по-малка от един километър. Под него се крие мантията, слой от силикатна скала с дебелина около 2700 километра. Мантията представлява основната част от Земята.

Кората е съставена от много различни видове скали, които попадат в три основни категории: вулканичен, метаморфни и утаечен. Повечето от тези скали обаче произлизат като гранит или базалт. Мантията отдолу е изградена от перидотит. Bridgmanite, най-разпространеният минерал на Земята, се намира в дълбоката мантия.

Не знаехме, че Земята има кора до началото на 1900-те. Дотогава знаехме само, че нашата планета се клати по отношение на небето, сякаш има а

Сеизмичната скорост измерва скоростта, с която земетресетелните вълни се разпространяват чрез различните материали (т.е. скали) под повърхността. С няколко важни изключения сеизмичната скорост в рамките на Земята има тенденция да нараства с дълбочина.

През 1909 г. книга на сеизмолога Андрия Мохорович установява внезапна промяна в сеизмичната скорост - някакво прекъсване - на около 50 километра дълбочина в Земята. Сеизмичните вълни отскачат от него (отразяват) и се огъват (пречупват), докато преминават през него, по същия начин, по който светлината се държи при прекъсване между вода и въздух. Онова прекъсване, наречено прекъсване на Mohorovicic или "Moho", е приетата граница между кора и мантия.

Кората и тектонични плочи не са еднакви. Плочките са по-дебели от кора и се състоят от кора плюс плитката мантия точно под нея. Тази твърда и крехка двупластова комбинация се нарича "the"литосфера ("каменист слой" на научен латински). Литосферните плочи лежат върху слой от по-мека, по-пластмасова мантийна скала, наречена астеносфера („слаб слой“). Астеносферата позволява на плочите да се движат бавно над нея като сал в гъста кал.

Знаем, че външният слой на Земята е изграден от две големи категории скали: базалтови и гранитни. Базалтовите скали са в основата на морските подове, а гранитните скали съставляват континентите. Знаем, че сеизмичните скорости на тези видове скали, измерени в лабораторията, съвпадат с тези, които се виждат в кората надолу, до Moho. Затова сме уверени, че Moho отбелязва истинска промяна в химията на скалите. Мохото не е перфектна граница, тъй като някои камъни на кората и мантийните скали могат да се маскират като другите. Въпреки това, всеки, който говори за кора, независимо дали в сеизмологичен или петрологичен план, за щастие, означава едно и също нещо.

По принцип има два вида кора: океанска кора (базалтова) и континентална кора (гранитна).

Океанската кора обхваща около 60 процента от земната повърхност. Океанската кора е тънка и млада - не повече от около 20 км и не по-стара от около 180 милиона години. Всичко по-старо е изтеглено под континентите от За отдалечаване. Океанската кора се ражда на срединните океански хребети, където плочите се раздробяват. Тъй като това се случва, натискът върху основната мантия се освобождава и перидотитът там реагира, като започва да се топи. Фракцията, която се стопява, става базалтова лава, която се издига и изригва, докато останалият перидотит се изчерпва.

Средноокеанските хребети мигрират над Земята като Roombas, извличайки този базалтов компонент от перидотита на мантията, докато вървят. Това работи като процес на химическо рафиниране. Базалтовите скали съдържат повече силиций и алуминий от оставения след себе перидотит, който има повече желязо и магнезий. Базалтовите скали също са по-малко плътни. По отношение на минералите, базалтът има повече фелдшпат и амфибол, по-малко оливин и пироксен, отколкото перидотит. В стенограмата на геолога океанската кора е мафична, докато океанската мантия е ултрамафична.

Океанската кора, тъй като е толкова тънка, е много малка част от Земята - около 0,1 процента -, но животът й цикъл служи за разделяне на съдържанието на горната мантия на тежък остатък и по-лек набор от базалти скали. Той също така извлича така наречените несъвместими елементи, които не се вписват в минерални мантии и се преместват в течната стопилка. Те от своя страна се движат в континенталната кора с течение на тектониката на плочите. Междувременно океанската кора реагира с морска вода и пренася част от нея в мантията.

Континенталната кора е дебела и стара - средно дебела около 50 км и около 2 милиарда години - и покрива около 40 процента от планетата. Докато почти цялата океанска кора е под вода, по-голямата част от континенталната кора е изложена на въздуха.

Континентите бавно растат през геоложки време, тъй като океанската кора и седиментите на морското дъно се изтеглят под тях чрез поглъщане. На низходящите базалти водата и несъвместимите елементи се изтласкват от тях и този материал се издига, за да предизвика по-голямо топене в така наречената фабрика на субдукция.

Континенталната кора е изградена от гранитни скали, които имат дори повече силиций и алуминий от базалтовата океанска кора. Те също имат повече кислород благодарение на атмосферата. Гранитните скали са дори по-малко плътни от базалт. По отношение на минералите, гранит има дори повече фелдшпат и по-малко амфибол от базалт и почти никакъв пироксен или оливин. Тя също има в изобилие кварц. В стенограмата на геолога континенталната кора е фелсична.

Континенталната кора представлява по-малко от 0,4 процента от Земята, но представлява продукт на двоен процес на рафиниране, първо в хребетите на средния океан и втори в зоните на субдукция. Общото количество континентална кора бавно расте.

Несъвместимите елементи, които се озовават на континентите, са важни, защото включват основните радиоактивни елементи уран, торий и калий. Те създават топлина, поради което континенталната кора действа като електрическо одеяло на върха на мантията. Топлината също омекотява дебели места в кората, като Тибетското плато, и ги кара да се разпространяват настрани.

Континенталната кора е твърде жизнена, за да се върне в мантията. Затова средно е толкова стара. Когато континентите се сблъскат, кора може да се сгъсти до почти 100 км, но това е временно, защото скоро отново се разпространява. Сравнително тънката кожа на варовици и други утаечни скали е по-склонна да остане на континентите или в океана, вместо да се върне в мантията. Дори пясъкът и глината, които се отмиват в морето, се връщат на континентите по конвейерната лента на океанската кора. Континентите са наистина постоянни, самоподдържащи се характеристики на земната повърхност.

Кората е тънка, но важна зона, където сухата, гореща скала от дълбоката земя реагира с водата и кислорода на повърхността, създавайки нови видове минерали и скали. Освен това там плоско-тектонната активност смесва и разбърква тези нови скали и ги инжектира с химически активни течности. И накрая, кора е домът на живота, който оказва силно въздействие върху химията на скалите и има собствени системи за рециклиране на минерали. Цялото интересно и ценно разнообразие в геологията - от метални руди до дебели кори от глина и камък, намира своя дом в кората и никъде другаде.

Трябва да се отбележи, че Земята не е единственото планетно тяло с кора. Венера, Меркурий, Марс и Земната Луна също имат такова.

Редактиран от Брукс Мичъл